一种潜入式无轨智能AGV设计及导航的研究

针对目前AGV研究中存在搬运空间受限及自适应能力差的问题,本文提出了一种潜入式无轨智能AGV的结构与控制系统的设计方案,并完成基于SLAM的自主导航功能的研究。本文设计的潜入式无轨智能AGV具有搬运高度低、无轨自动控制、可自主避障等优势,可广泛应用于武器、弹药的无人化装配与搬运,能够提高装备保障的智能化水平。

基于平衡附加力原理的微动放大机构设计与实验

微动机构是实现超精密定位的重要部件。本文基于平衡附加力原理设计一种放大比可调的精密微动放大机构,并完成机构强度、动态、运动学分析。基于平衡附加力原理设计了一种无附加力及位移的微动放大机构,可确保运动过程的安全性及精密性。采用有限元法完成了机构强度分析,结果表明系统强度满足设计要求。采用有限元法及实验分析完成了机构的动态性能分析,二者最大相对误差为9.41%,结果表明机构动态性能符合设计要求且运动过程中不会发生共振。采用理论计算、有限元分析及实验分析完成了机构运动学分析,在完成3种方法线性拟合基础上解析了机构运动方程,微动放大机构理论与实验分析相对误差为9.4%(二者最大绝对误差为0.85μm),有限元与实验分析相对误差为7.8%(二者最大绝对误差为0.57μm),运动线性拟合相关系数不小于0.998。结果表明微动放大机构具有强度及动态性能优良、运动精密、线性度高等优点。

精密对称驱动二级微动放大系统设计及性能

为获得具有较高运动精度、无寄生运动、放大比较大且可调的微动平台,基于直圆型柔性铰链的导向、传动原理及机构杠杆原理,设计出一种对称驱动且放大比可调的二级微动放大机构(设计放大比为1∶5),并提出压电陶瓷致动器驱动微动放大机构的精密二级微动放大系统设计方案;分析微动机构驱动性能的导向原理及附加力平衡原理,并对微动二级放大机构的放大比进行理论计算;采用试验法分析系统微驱动器的驱动性能,并解析出其驱动方程;利用有限元法分析系统的强度、模态及运动性能。分析结果表明:系统的强度及模态性能符合要求,具有较高的运动精度(在运动行程内,理论计算与有限元分析最大绝对误差为6.27μm、相对误差为8.36%);所设计的精密对称驱动二级微动放大系统具有运动精度高、安全性强、放大比大且可调等优势。